Līdzināšanās pret Līdzenojošais jaudas faktors | Fāzes atšķirība izskaidrota

Priekšējais un aizmugurējais jaudas koeficients ir divi galvenie jēdzieni, kas saistīti ar jaudas koeficientu AC elektriskajos sistēmās. Galvenā atšķirība gulstas fāzes attiecībā starp strāvu un spriegumu: priekšējā jaudas koeficienta gadījumā strāva iegādājas priekšrocību pār spriegumu, savukārt aizmugurējā jaudas koeficienta gadījumā strāva atpaliek no sprieguma. Šis uzvedības veids atkarīgs no slodzes dabas šķērsējā.

Kas ir jaudas koeficients?

Jaudas koeficients ir svarīgs, bezdimensionāls parametrs AC elektriskajos sistēmās, piemērojams gan vienfazējiem, gan trīsfazējiem šķērsējiem. Tā definīcija ir patiesā (vai reālā) jaudas attiecība pret redzamo jaudu.

DC šķērsējos jaudu var noteikt tieši, reizinot sprieguma un strāvas rādījumus. Tomēr AC šķērsējos šis reizinājums dala redzamo jaudu, nevis faktiski patērēto jaudu. Tas notiek tāpēc, ka kopējā piegādātā jauda (redzamā jauda) netiek pilnībā izmantota; daļa, kas veic noderīgu darbu, sauc par reālo jaudu.

Sakarā, jaudas koeficients ir kosinuss fāzes leņķim starp spriegumu (V) un strāvu (I). Lineārām slodzēm AC šķērsējos jaudas koeficients var būt no -1 līdz 1. Vērtība, kas tuvāka 1, norāda uz efektīvāku un stabilitāko sistēmu.

Priekšējā jaudas koeficienta definīcija

Priekšējais jaudas koeficients rodas, ja šķērsējā ir kapacitīva slodze. Pilnīgi kapacitīvos vai rezistīve-kapacitīvos (RC) slodžu gadījumā strāva iegādājas priekšrocību pār piegādes spriegumu, rezultātā rodas priekšējais jaudas koeficients.

Tā kā jaudas koeficients ir reālās jaudas attiecība pret redzamo jaudu — un sinusoīdas formām, kosinuss fāzes leņķim starp spriegumu un strāvu — priekšējā strāva radīs pozitīvu fāzes leņķi, dēļ kura rodas priekšējais jaudas koeficients.

Kā redzams no augstāk minētā zīmējuma, strāva $I$ pārkrīt laika asi nulles punktā agrāk fāzē nekā spriegums $V$. Šo stāvokli sauc par priekšējo jaudas koeficientu. Zemāk redzamā zīmējums parāda jaudas trijstūri priekšējam jaudas koeficientam.

Aizmugurējā jaudas koeficienta definīcija

Aizmugurējais jaudas koeficients AC šķērsējā rodas, ja slodze ir induktīva dabas. Tas notiek tāpēc, ka, ja ir tikai induktīva vai rezistīve-induktīva slodze, pastāv fāzes atšķirība starp spriegumu un strāvu, tādējādi strāva atpaliek no sprieguma. Tādēļ šādu šķērsēju jaudas koeficients tiek saukts par aizmugurējo.

Apcerēsim piegādes sprieguma un strāvas caur pilnīgi induktīvu slodzi:

Šeit, strāva pārkrīt laika asi nulles punktā vēlāk fāzē salīdzinājumā ar spriegumu, rezultātā rodas aizmugurējais jaudas koeficients. Aizmugurējā jaudas koeficienta jaudas trijstūris ir parādīts zemāk:

Secinājums

No iepriekš minētā apspriešana var secināt, ka ideālā situācijā spriegums un strāva tiek pieņemti par fāzes sakritību, rezultātā fāzes leņķis starp tiem ir 0°. Tomēr praksē pastāv fāzes atšķirība, un tā tiek attēlota šķērsēja jaudas koeficientā.